CN105439617A - 一种发泡陶瓷保温板及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种发泡陶瓷保温板，其特征在于由以下重量份的组分制备得到：易熔黏土25-30份、硅藻土6-12份、钾钠长石6-12份、白云石5-10份、淀粉2-5份、阴离子表面活性剂1-2份、发泡剂0.5-3份、曲拉通X-100？0.1-0.5份、水100-190份。本发明提供的发泡陶瓷保温板导热系数低，抗折强度高，密度低，不易透水，能够广泛用于墙体材料，保温材料和地下工程材料。本发明中曲拉通X-100与阴离子表面活性剂、淀粉这三者复合使用不但提高了板材孔隙率，还能使气泡分布更均匀。
Description
技术领域
本发明属于建筑材料技术领域，具体涉及一种发泡陶瓷保温板及其制备方法。
背景技术
墙体保温是建筑节能中的关键，外墙保温由于其施工比较方便而成为建筑行业的首选，尤其适合北方等寒冷地区。建筑外墙保温材料是影响建筑节能一个重要的影响因素。目前，市场上达到A级（A1、A2级）防火等级的无机或复合保温材料为岩棉保温板、发泡水泥保温板、发泡玻璃保温板、发泡陶瓷保温板、增强纤维复合保温板、真金板，有机保温材料为EPS及改性EPS保温板、XPS及改性XPS保温板、PU复合板、酚醛泡沫复合板。但也存在许多缺点，如不耐老化、变形系数大、稳定性差、安全稳固性差、易燃烧、生态环保性很差、施工难度大、成本较高等。
2009年9月25日，国家公安部、国家建设部联合发布了“关于印发《民用建筑外保温系统及外墙装饰防火暂行规定》”的通知，通知规定：民用建筑外保温材料的燃烧性能宜为A级。这就意味着存在有防火等级低、稳定性和耐久性差等固有缺陷的有机保温材料已经不能适应现有政策对建筑保温材料的规定。因此，目前急需开发可供选择的与建筑同寿命的外墙结构自保温体系和耐久安全的外墙保温材料，以利于建筑节能工作的开展。政府和市场都急需此类技术和产品。
研究发现，属于无机保温材料的发泡陶瓷保温板产品具有防火阻燃，变形系数小，抗老化，性能稳定，生态环保性好，与墙基层和抹面层相容性好，安全稳固性好，可与建筑物同寿命的优点。更重要的是这种产品的防火等级为A1级，能够克服有机材料怕明火，易老化的致命弱点，可作为理想的建筑保温隔热材料。但是，现有的发泡陶瓷板大都采用价格昂贵的矿石和精细陶瓷作为主要原料，生产成本高昂且生产过程需要消耗大量资源，使得发泡陶瓷保温板得不到广泛的应用。
CN103833406A公开的发泡陶瓷保温板的导热系数较高，达到0.092W/(m·K，200℃)，因此其保温隔热性能较差，例如在炎热的夏天，室外温度较高时，由于其隔热性能差，会使热量很快传到室内，提高室内温度；而在寒冷的冬天，由于其保温性能差，会使室内热量大量的传到室外，不能起到很好的保温效果。
发明内容
本发明的目的在于提供一种制备工艺简单、密度低、强度高、导热系数低的发泡陶瓷保温板及其制备方法。
为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：
一种发泡陶瓷保温板，其特征在于由以下重量份的组分制备得到：易熔黏土25-30份、硅藻土6-12份、钾钠长石6-12份、白云石5-10份、淀粉2-5份、阴离子表面活性剂1-2份、发泡剂0.5-3份、曲拉通X-1000.1-0.5份、水100-190份。
优选的，由以下重量份的组分制备得到：易熔黏土26份、硅藻土9份、钾钠长石9份、白云石7份、淀粉4份、阴离子表面活性剂1.5份、发泡剂2份、曲拉通X-1000.3份、水170份。
进一步地，所述发泡剂为三氧化二铁和碳粉的混合物。三氧化二铁与碳粉的重量比例为1：3-8。
进一步地，所述阴离子表面活性剂为羧酸盐类阴离子表面活性剂。所述阴离子表面活性剂为硬脂酸钠。
一种上述权利要求1-6任一项所述的发泡陶瓷保温板的制备方法，其特征在于包括以下步骤：（1）按上述比例称取原料，将所有原料放入球磨机中进行球磨混合，球磨至小于6mm颗粒料，加入水进行湿法球磨；（2）将球磨好的原料预热至60-80℃，送入喷雾干燥塔干燥，将干燥好的粉料倒入窑车并刮平；（3）在连续式隧道窑中烧结，烧结温度为1120-1160℃，保温0.5-2小时；（4）冷却，烧制所得的制品经切割加工成所需要的尺寸即可。
优选的，上述步骤（3）中的烧结温度为1140℃，保温时间为1小时。
本发明具有的优点和积极效果是：
（1）本发明提供的发泡陶瓷保温板，制备工艺简单，与一般的多孔陶瓷不同，它具有直径为0.1-3mm的气孔，气孔之间互相不连通、不吸水，其隔热性比普通混凝土高8-20倍，能够广泛用于墙体材料，保温材料和地下工程材料；
（2）本发明选用易熔黏土，其耐火度低，含有大量的各种杂质，在一般烧结温度下能在产品中产生气泡、溶洞等缺陷，提高发泡陶瓷保温板的孔隙率，进而降低导热系数；
（3）本发明选用三氧化二铁和碳粉作为发泡剂，在碳粉的还原作用下，三氧化二铁发生分解还原反应生成氧化亚铁、一氧化碳和氧气，同时生成的氧化亚铁还可降低坯体的软化温度；
（4）曲拉通X-100与阴离子表面活性剂复合使用，具有更高起泡的作用，此外淀粉在浆料中加热至60-80℃，淀粉在该温度下具有高膨胀率和吸水率能够使浆料凝胶，起到了表面活性剂和固化剂的双重作用，这三者复合使用不但提高了板材孔隙率，还能使气泡分布更均匀。
（5）白云石是碳酸钙和碳酸镁的复盐，在发泡陶瓷板的制备过程中起熔剂作用，能降低烧结温度，促进硅藻土的熔解和莫来石的生成。
下面通过实施例对本发明进行具体描述和说明：
实施例1
一种发泡陶瓷保温板，其特征在于由以下重量份的组分制备得到：易熔黏土250份、硅藻土6份、钾钠长石6份、白云石5份、淀粉2份、阴离子表面活性剂1份、发泡剂0.5份、曲拉通X-1000.1份。
实施例2
一种发泡陶瓷保温板，其特征在于由以下重量份的组分制备得到：易熔黏土30份、硅藻土12份、钾钠长石12份、白云石10份、淀粉5份、阴离子表面活性剂2份、发泡剂3份、曲拉通X-1000.5份。
实施例3
一种发泡陶瓷保温板，由以下重量份的组分制备得到：易熔黏土26份、硅藻土9份、钾钠长石9份、白云石7份、淀粉4份、阴离子表面活性剂1.5份、发泡剂2份、曲拉通X-1000.3份、水170份。其中，阴离子表面活性剂为硬脂酸钠，发泡剂为三氧化二铁和碳粉的混合物，三氧化二铁与碳粉的重量比例为1：6。
实施例4
一种发泡陶瓷保温板，由以下重量份的组分制备得到：易熔黏土26份、硅藻土9份、钾钠长石9份、白云石7份、淀粉4份、阴离子表面活性剂1.5份、发泡剂2份、曲拉通X-1000.3份、水170份。其中，阴离子表面活性剂为硬脂酸钠，发泡剂为三氧化二铁和碳粉的混合物，三氧化二铁与碳粉的重量比例为1：3。
实施例5
一种发泡陶瓷保温板，由以下重量份的组分制备得到：易熔黏土26份、硅藻土9份、钾钠长石9份、白云石7份、淀粉4份、阴离子表面活性剂1.5份、发泡剂2份、曲拉通X-1000.3份、水170份。其中，阴离子表面活性剂为硬脂酸钠，发泡剂为三氧化二铁和碳粉的混合物，三氧化二铁与碳粉的重量比例为1：8。
实施例6
一种发泡陶瓷保温板，由以下重量份的组分制备得到：易熔黏土27份、硅藻土8份、钾钠长石7份、白云石6份、淀粉3份、阴离子表面活性剂1.3份、发泡剂1份、曲拉通X-1000.2份、水140份。其中，阴离子表面活性剂为硬脂酸钠，发泡剂为三氧化二铁和碳粉的混合物，三氧化二铁与碳粉的重量比例为1：5。
实施例7
一种发泡陶瓷保温板，由以下重量份的组分制备得到：易熔黏土28份、硅藻土11份、钾钠长石10份、白云石8份、淀粉4.5份、阴离子表面活性剂1.8份、发泡剂2.5份、曲拉通X-1000.4份、水180份。其中，阴离子表面活性剂为硬脂酸钠，发泡剂为三氧化二铁和碳粉的混合物，三氧化二铁与碳粉的重量比例为1：4。
上述实施例中没有特别说明的，所用发泡剂、阴离子表面活性剂均为建筑材料领域常规助剂，以下是实施例1-7中发泡陶瓷保温板的制备方法为：
（1）按上述比例称取原料，将所有原料放入球磨机中进行球磨混合，球磨至小于6mm颗粒料，加入水进行湿法球磨；（2）将球磨好的原料预热至70℃，送入喷雾干燥塔干燥，将干燥好的粉料倒入窑车并刮平；（3）在连续式隧道窑中烧结，烧结温度为1140℃，保温1小时；（4）冷却，烧制所得的制品经切割加工成所需要的尺寸即可。
表1发泡陶瓷保温板的主要性能指标检测结果
从上述检测结果可知，本发明提供的发泡陶瓷保温板导热系数低，抗折强度高，密度低，不易透水，能够广泛用于墙体材料，保温材料和地下工程材料。
Claims (8)
1.一种发泡陶瓷保温板，其特征在于由以下重量份的组分制备得到：易熔黏土25-30份、硅藻土6-12份、钾钠长石6-12份、白云石5-10份、淀粉2-5份、阴离子表面活性剂1-2份、发泡剂0.5-3份、曲拉通X-1000.1-0.5份、水100-190份。
2.根据权利要求1所述的发泡陶瓷保温板，其特征在于：所述由以下重量份的组分制备得到：易熔黏土26份、硅藻土9份、钾钠长石9份、白云石7份、淀粉4份、阴离子表面活性剂1.5份、发泡剂2份、曲拉通X-1000.3份、水170份。
3.根据权利要求1所述的发泡陶瓷保温板，其特征在于：所述发泡剂为三氧化二铁和碳粉的混合物。
4.根据权利要求3所述的发泡陶瓷保温板，其特征在于：三氧化二铁与碳粉的重量比例为1：3-8。
5.根据权利要求1所述的发泡陶瓷保温板，其特征在于：所述阴离子表面活性剂为羧酸盐类阴离子表面活性剂。
6.根据权利要求5所述的发泡陶瓷保温板，其特征在于：所述阴离子表面活性剂为硬脂酸钠。
7.一种权利要求1-6任一项所述的发泡陶瓷保温板的制备方法，其特征在于包括以下步骤：（1）按上述比例称取原料，将所有原料放入球磨机中进行球磨混合，球磨至小于6mm颗粒料，加入水进行湿法球磨；（2）将球磨好的原料预热至60-80℃，送入喷雾干燥塔干燥，将干燥好的粉料倒入窑车并刮平；（3）在连续式隧道窑中烧结，烧结温度为1120-1160℃，保温0.5-2小时；（4）冷却，烧制所得的制品经切割加工成所需要的尺寸即可。
8.根据权利要求7所述的发泡陶瓷保温板的制备方法，其特征在于：上述步骤（3）中的烧结温度为1140℃，保温时间为1小时。
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